Wie schnell der Körper Antibiotika abbaut, soll ein neu entwickeltes Testverfahren in nur zehn Minuten zeigen können. Mittels Biosensoren lassen sich acht Substanzen gleichzeitig im Blut des Patienten nachweisen. Dies könnte künftig eine individualisierte Antibiotikagabe ermöglichen.
Ein Forschungsteam aus Freiburg hat ein von der Biologie inspiriertes Verfahren entwickelt, das gleichzeitig verschiedene Antibiotika im menschlichem Blut (oder in anderen Flüssigkeiten) nachweisen kann. Zukünftig ließe sich das Biosensor-System in der medizinischen Diagnostik und besonders in Tests in Arztpraxen, Apotheken oder bei Hausbesuchen, aber auch in der Umwelt- und Lebensmittelkontrolle einsetzen. Die Forscher haben menschliches Blut auf die Antibiotika Tetrazyklin und Streptogramin untersucht. „Die Analysezeit, von der Probenentnahme bis zum Ergebnis, liegt bei nur zehn Minuten“, erläutert der Mikrosystemtechniker Dr. Can Dincer, Leiter des Teams. „In unserer Studie haben wir die Anwendbarkeit der Plattform demonstriert.“
Auf diesen Erkenntnissen aufbauend erarbeitet die Gruppe derzeit eine Methode, die bestimmen soll, wie schnell der Körper eines Menschen Antibiotika abbaut, um die notwendige Dosis des Medikaments individuell einzustellen. „Diese Technologie könnte in Zukunft den Weg zu einer personalisierten Antibiotika-Therapie ebnen“, sagt Dincer. Elektrochemisches Biosensor-System für die patientennahe Labordiagnostik © Andreas Weltin Biosensoren, die kostengünstig und einfach zu handhaben sind, sind für die Forschung von Interesse. Mit individuell abgestimmten Antibiotika-Therapien ließe sich künftig die Entwicklung resistenter Bakterien eindämmen.
In der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Gerald Urban wurde die elektrochemische Biosensor-Plattform, die mit kleinsten Flüssigkeitsmengen arbeitet, entwickelt. „Der größte Vorteil des Systems ist, dass wir bis zu acht verschiedene Substanzen gleichzeitig, einfach und schnell messen können“, erklärt Dincer. Die Wissenschaftler haben die Chip-Technologie mit einer Methode kombiniert, die die Arbeitsgruppe des Freiburger Biotechnologen Prof. Dr. Wilfried Weber mitentwickelt hat. Das Verfahren basiert auf dem natürlichen Sensor-Protein, mit dem resistente Bakterien die Medikamente wahrnehmen und daraufhin ihre Mechanismen aktivieren. Die bakteriellen Sensoren reagieren schnell, sensitiv und spezifisch auf Antibiotika und sind dadurch optimal für einen Einsatz in einem analytischen Test geeignet. So liefern die Bakterien selbst den Forschern ein Werkzeug, das sie langfristig bekämpfen wird. Originalpublikation: Multianalyte Antibiotic Detection on an Electrochemical Microfluidic Platform André Kling et al.; Analytical Chemistry; doi: 10.1021/acs.analchem.6b02294; 2016
